喜报｜精密测量院两项成果荣获2023年度国家科学技术奖

大会现场

6月24日，国家科学技术奖励大会在京召开，习近平总书记为国家最高科学技术奖获得者等颁奖并发表重要讲话。中国科学院精密测量科学与技术创新研究院两项成果获奖：周欣研究员领衔团队完成的 “多核磁共振成像（MRI）装备研制”项目荣获2023年度国家技术发明奖二等奖；梅刚华研究员领衔团队完成的“北斗三号卫星导航系统星载铷原子钟技术实现与应用”项目荣获2023年度国家科学技术进步奖二等奖。

多核磁共振成像（MRI）装备研制：

“多核磁共振成像（MRI）装备”是当前全球首台获批的可用于气体成像的临床多核磁共振成像装备，可实现肺部微结构、通气及气血交换功能的无侵入、无电离辐射检测，以及定量、可视化评估，已创建含三大类20余项指标的肺部生理评价体系，可发现CT无法探测的肺交换功能损伤、肺功能检查不能获取的局域功能信息，为肺部疾病的早期筛查和治疗评估提供全新的医学影像手段。该装备已在中国人民解放军总医院、武汉大学中南医院、湖北省肿瘤医院等十余家三甲医院，开展慢阻肺、放射性肺损伤、肺癌等多种肺部重大疾病的临床应用。

周欣带领团队历经十余年攻关，突破了肺部检测中气体密度低导致磁共振成像信号极弱的瓶颈，成功点亮肺部“黑洞”，还让成像更快、更清晰。同时，实现了临床单核向多核磁共振成像的拓展，填补了临床肺部气体交换功能无创可视化评估的空白，开拓了我国临床多核磁共振成像新领域，处于国际领跑地位。目前，团队正在加紧攻克钠、磷等更多原子核的临床多核磁共振成像技术，单核到多核成像如同“黑白照片”到“彩色照片”的跨越发展，是抢占新一代多核磁共振成像技术制高点、引领科技前沿、服务国家重大需求和人民生命健康的迫切要求。

北斗三号卫星导航系统星载铷原子钟技术实现与应用：

星载原子钟是卫星导航系统的核心载荷，其频率稳定度指标对系统的定位和授时精度具有决定性影响。研究团队自2007年为北斗二号卫星成功研制出第一代星载铷原子钟后，围绕建设“国际一流”北斗三号系统的目标，进一步开展了高精度和甚高精度星载铷原子钟关键技术和系统集成研究，取得了“两首”“两发”等系列科技创新成果：首次给出了铷钟频率稳定度完整数学表达式，揭示稳定度与原子信号信噪比、原子体系环境敏感性之间的定量关系，为高性能铷钟设计提供了理论依据。首创高品质微波腔、高光谱纯度抽运光源和光学及同位素双重滤光技术。发明了低噪声频率合成技术，解决了有源器件附加噪声高、偶次谐波抑制效率低的问题。发展了系统的设计和工作参数优化技术，克服环境敏感性对长期稳定度的影响。同时，建成了以自研设备为主的研制生产线，形成了高性能星载铷钟整机设计、制造批产能力。

依托以上科技创新成果，团队研制出高精度和甚高精度两代星载铷钟正样产品，满足了北斗三号系统工程建设需求，产生了显著的社会效益。北斗系统工程副总设计师杨元喜院士评价“两代星载铷钟有力支持了北斗三号卫星导航系统的建设和性能提升”“是我国核心关键技术由跟跑、并跑到领跑的典型案例，为我国的原子钟技术和卫星导航技术发展做出了突出贡献”。